前言
并發(fā)編程的目的是讓程序跑的更快敬特,但并不是啟動更多的線程掰邢,這個程序就跑的更快。有以下幾種挑戰(zhàn)伟阔。
挑戰(zhàn)及方案
上下文切換
單核CPU上執(zhí)行多線程任務(wù)辣之,通過給每個線程分配CPU時間片的方式來實現(xiàn)這個機(jī)制。時間片是CPU分配給每個線程運(yùn)行的時間皱炉,時間片非常短怀估,CPU通過不斷的切換線程執(zhí)行,給我們?nèi)祟惲粝碌挠∠缶褪嵌鄠€線程在同時執(zhí)行合搅。
由于線程有創(chuàng)建和上下文切換的開銷奏夫,當(dāng)整個程序內(nèi)部操作數(shù)不高的情況下怕篷,并發(fā)執(zhí)行可能比串行執(zhí)行來的慢。
盡可能降低上下文切換的次數(shù)酗昼,有助于提高并發(fā)效率廊谓。
- 無鎖并發(fā)編程。書中提到多線程競爭鎖時會發(fā)生上下文切換麻削,所以竟可能避免使用鎖==書中指的應(yīng)該是為了競爭鎖而觸發(fā)的搶占式上下文切換蒸痹,因為日常多線程運(yùn)行也需要上下文切換==,可以通過不同線程處理不同分段的數(shù)據(jù)來降低呛哟。
- CAS算法叠荠。Java中的Atomic包使用CAS算法來更新數(shù)據(jù),不需要加鎖==CAS算法目前還不是很了解==
- 使用最少線程扫责。
- 協(xié)程榛鼎。協(xié)程,又稱微線程鳖孤,纖程者娱。英文名Coroutine。指的是在單線程里面實現(xiàn)多任務(wù)的調(diào)度==之前在Python和Go里面聽過這個概念苏揣,不過還沒做具體了解黄鳍。==
死鎖
并發(fā)編程中的另一挑戰(zhàn)是死鎖,會造成系統(tǒng)功能不可用平匈。死鎖是指兩個或兩個以上的進(jìn)程或者線程在執(zhí)行過程中框沟,由于競爭資源或者由于彼此通信而造成的一種阻塞的現(xiàn)象。
避免死鎖的常見方法:
- 避免一個線程同時獲取多個鎖增炭。
- 盡可能保證一個鎖內(nèi)只占有一個資源忍燥。
- 嘗試使用定時鎖。
資源限制的挑戰(zhàn)
比如說帶寬只有2Mb/s,你下載速度是1Mb/s隙姿,開10個線程速度也不會變成10Mb/s灾前。書中提到在并發(fā)編程時需要考慮到資源上的限制。如果受制于資源孟辑,比如我數(shù)據(jù)庫連接數(shù)就10個哎甲,你每次用完都新建線程來做連接,整體程序的速度肯定會慢下來饲嗽。
解決的方法有以下幾點(diǎn):
- 對于硬件資源的限制炭玫,可以使用集群來跑。
- 對于軟件資源上的限制,可以復(fù)用資源貌虾,比如復(fù)用數(shù)據(jù)庫連接吞加。
根據(jù)資源的限制,靈活的去調(diào)整并發(fā)度。